当前小学科学实验教学存在的问题

一、当前小学科学实验教学存在的问题

1、旧材料，满足不了需要

科学课的前身是常识课，原来的常识仪器室和实验室很自然就成了现在的科学仪器室和实验室。在仪器室中，以前配备的许多常识仪器，有酒精灯、铁架台、机械实验盒、静电实验盒、物体沉浮实验盒等等，很自然成了科学课的实验材料。但是作为科学老师都知道，虽然有的仪器在新课程教学中还是可以用的，比如酒精灯、铁架台之类的。但是还有一些利用起来的问题却很多，像物体沉浮实验盒，虽然科学五年级下册沉和浮单元也有探究有关物体沉浮方面的知识，但是新教材的内容和原来常识课有一定的区别，提出了新要求，如“物体的沉浮和它的轻重有关系吗？”、“物体的沉浮和它的大小有关系吗？”，原来的实验材料显然满足不了新的探究活动。

2、新材料，无法配备齐全

新课程实施后，上级要求学校为每册的科学教材配备一套新的实验材料——科学工具箱，在这个工具箱中，有一些相应的实验材料，比如塑料量杯、温度计、小车、地球仪等一些可以长期重复使用的材料和高锰酸钾等一些化学物品。除此以外，每学期每位学生还征订了一份科学配套学具，有绿豆种子、绿豆发芽实验盒、电池等等。这些材料为科学仪器室注入了新的活力，充实了科学实验材料的队伍。但是，尽管如此，在科学教学中，依然碰到了许多来自材料方面的问题，主要是那些不能长期保存的材料，像油菜花、发芽的蚕豆、做生态瓶需要的鱼、水草等，必须由教师或学生本人适时、及时准备，有关部门很难在学期初统一配备。还有部分材料代价很大，如果有关部分统一配备，必然会造成学生学费的加重，给一部分经济困难学生带来麻烦，这与义务教育阶段让人人都读得起书的政策又是相违背的，所以只好忍痛割爱，不把这些材料配备进去，那教学时势必又要由教师或学生本人准备，这又增加了实验材料准备的难度。

3、实验课，准备材料很难

小学科学教师工作量大，专职教科学的，一般课都在15节—20节左右，不仅要花时间备课、上课和批改外，还可能教着好几个年级的科学课程，在准备实验材料可想而知；常常上完一节实验课材料还没收拾好，下一节课铃声已经响了，学生已经来了，可材料还没准备好。所以有时就会出现教师只准备本人的实验材料，在课堂上作一下演示实验的现象。兼职老师更是不用说了，一般已经在教学语文或者数学等，这些课本身就需要花大量的时间。而且还有的科学老师还担任着班主任等职位，科学课的准备材料更是不言而遇了。而科学材料的准备又需要很多的时间和精力，兼职教师就很难再有功夫去完成了，常常会感到心有余而力不足。科学材料除了教师准备外，还有许多时候我们教师会让学生自己准备。但是实际情况与我们的想象有一定的距离，让学生准备材料的情况不太乐观。有的学生总是忘带材料了，有的学生准备的材料不符合实验要求了，总之，问题很多，情况不太乐观。

小学科学教材的特点

小学科学学科多为直观的、亲身体验的教学内容。实验是其最重要的教学手段之一，在增长知识、开发智力、发展能力等方面都起着重要的作用。根据当地教学需要，对一些实验进行灵活改进，往往会有事半功倍的教学效果。

小学科学创新实验六例

l 、设计创新实验提高教学效果

我们在体验静电现象时增加了下列实验：首先在教师演示实验方面，教师拿一个普通的薄塑料袋靠近黑板时并不相吸，而用手按住塑料袋在黑板上蹭几下，放开手，塑料袋就被黑板牢牢地吸住了。实验简便易行，摩擦起电现象非常明显。

就静电现象问题，我们继续用蒲公英种子的“小降落伞”等进行了实验，来说明带静电的物体有吸引轻小物体的性质，实验效果也非常好。我们再让学生用自己的塑料尺、塑料笔等在自己的头发上摩擦后去接近碎纸屑、蒲公英种子的“小降落伞”、棉絮、杨花等轻小物体，学生的视野比只吸碎纸屑开阔多了，效果也明显，实验积极性较高。

2、改进实验材料突出实验现象

例如，(四年级科学上册《我们是怎样听到声音的》)在观察比较“鼓膜”的振动实验时，课本上要求用气球皮或薄橡胶、口杯和橡皮筋做一个“鼓膜模型”，在“鼓膜”上放少量的细沙或碎纸屑。用音叉等能发声的物体，在“鼓膜”的上方制造强弱不同和远近不同的声音。观察比较音叉在发出较强和较弱的声音时，“鼓膜”是怎样振动的。当用敲击后的音叉去接近气球薄膜时，沙粒会在薄膜上跳动，说明音叉的振动通过空气引起了气球薄膜的振动。我们在做这个实验时，把口杯换成了集气瓶，则实验时不仅看到了沙粒在薄膜上跳动，而且还听到了像吹瓶子似的“呜、呜”的响声，生动地说明音叉的振动对周围的物体产生了影响。

3、自制创新教具突破教学难点

例如，小学自然教材中有这样一个教学难点，学习《叶的光合作用》时，只是借助外国科学家在木盆里种一棵大

树的实验结论，来说明植物的营养不是从根直接吸收来的，而是靠绿叶制造的。

把甘薯的根在它比较细小的时候就装在小口的瓶子里，可是在瓶子里还是能长成很大的甘薯。在这个实验过程中，同学们亲眼看到甘薯中的营养不可能来自瓶底，而只能经过叶和茎从瓶口运输过来。

4、改进试验方法增强实验效果

例如，在五年级科学上册的种子发芽实验中，课本第三页写着“在种子发芽需要的条件中，光、温度、水等三个条件，适合我们进行实验研究，选择其中的一个条件，设计实验检验我们的猜测”。过去由于同学们对以上三个条件先有了印象，有相当一部分学生错把这三个条件记成种子发芽的必要条件。其实，种子发芽的三个必要条件是空气、适宜的温度和水。只是因为空气这个条件对于小学生来说在实验中不好控制，才不做研究。然而，有些学生就把“空气和“阳光”谁是种子发芽的必要条件给记混了。

鉴于这种情况，近两年在讨论本实验时，我们不仅对种子在没有光的情况下也能发芽这一实验现象引起了重视，而且把“空气”和“阳光”谁仅仅是植物生长的必要条件，谁是种子发芽和植物生长共同的必要条件专门提出来进行比较，同学们就不易把“空气”这个种子发芽的必要条件忽略了。

5、增加试验步骤提高教学质量

例如，(四年级科学上册《分离食盐的方法》)在介绍酒精灯的使用方法和注意事项时，书上给出了这样一段重要文字内容：“酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心三个部分，外焰的温度最高，内焰次之，焰心的温度最低。”然后书上给出了酒精灯的构造图。在这里，老师一般会点上酒精灯让同学们看一看火焰的层次情况。至于火焰的哪一部分最热，好多老师就因为没时间或没有好的办法去实验，说说就算了。而学生很容易把焰心记成是温度最高的地方。

在教学中事先准备一块5～7cm宽、lOcm长的软木板，随着对酒精灯火焰三部分的讲解，使木板平面将火焰中部拦腰切断，在火焰上的固定位置烧几秒钟。直到木板上有烟生成时迅速离开火焰让同学们观看。同学们会看到木板上有一个中间空外圈深的、烧糊了的黑环。增加这样一个实验只增加了几秒或十几秒钟的时间，学生们却看到了很奇妙的实验现象，印象非常深刻，再也不会认为焰心温度最高了。

6、利用有利时机进行实验教学

例如，(三年级科学上册《砖瓦和陶器、瓷器》)、好多与动植物有关的实验，季节性都很强。要抓住有利时机带领学生进行实验研究。对周围事物巧妙利用才能收到事半功倍的学习效果，案例不胜枚举。不仅与动植物有关的事物大多如此就是其它很多事物也是如此。如：冰、雪、雹、雾、云、霜和其它一些随时遇到的事物现象等。当学习这部分内容时不一定有很方便的研究条件，也可以在学习知识前、后的适当机会进行研究。

比如在学习《砖瓦和陶器、瓷器》这一课时，有一个研究题目叫“黏土的变化”。这个题目主要是研究砖、瓦等是怎样用黏土烧制而成的。同学们对“砖坯”是怎样烧成砖的，为什么会有“红砖”和“蓝砖”等问题很感兴趣。但是，我们附近没有砖窑。于是，我就号召同学们先用果盒等各种模具制作砖坯晾干备用，等到烤火期的时候老师带领同学们烧制。这样，同学们有了制作各种形状的砖坯的时间，亲身体验到了砖坯在火炉内的变化过程，看到了烧到各种火红的砖在加水和不加水的情况下出现的不同颜色。在教学中摸索创新不仅提高了教学效率，更有利于学生创新意识和实践能力的培养。创新是更好的成长，是新一代挑战未来的必备能力。

小学科学实验创新案例分析

案例1、热胀冷缩与热传导

一、该实验课题在教育教学中所处的地位和作用

学生是科学学习的主体。在科学实践活动中老师应充分利用实验来培养学生的探究、动手能力及创新意识。

《金属热胀冷缩吗？》和《热是怎样传递的》是教科版小学科学五年级下册《热》单元的第5、6课的教学内容。《金属热胀冷缩吗？》是在延续液体、气体的热胀冷缩探究后，进一步对固体热胀冷缩性质的探究；《热是怎样传递的》是通过实验让学生感知热的传递，明白热总是从较热的一端传向较冷的一端,这两个实验对学生体验固体热胀冷缩现象和热的传递现象来激发学生探究科学奥秘的兴趣和好奇心，以提高学生独立实验的能力等方面有重要意义。

二、实验原型及不足之处与创新实验及创新点对照

实验一：

实验原型创新实验

不足之处：

1、对铜环与铜球的精度要求高，实际应用中往往容易调换，造成长时间加热铜球仍然能从铜环通过。

2、灵敏度低且不可调。

3、加热的铜球温度很高，容易造成烫伤。

创新点：

1、实验现象体现了可调性和灵敏性。

2、安全可靠。

3、阐明了日光灯启辉器原理。

4、实验现象形象、直观、生动有趣。学生易于操作且实验过程稳定性强，实验效果也更为明显。

实验二：

实验原型：创新实验：

不足之处：

1、操作麻烦。

2、能看出热传导方向，但由于只检测导体上的几个点，看不到热传导的全过程。

3、不能直观地看出靠近热源温度高，远离热源温度低。

创新点：

1、采用全新的理念，全新的材料，极具神秘色彩与趣味性，学生普遍喜欢。

2、整个实验材料少，容易准备，容易成功。

3、能将热传导的过程直观地用黑色显示出来。

4、能从黑色的宽度比较热量的多少，温度高低.

三、实验材料

酒精灯一个、五号电池2个、自制串联电路板、彩票纸若干张、铝条一段。

四、实验原理及装置说明

实验一：通过酒精灯对铜片的加热，两块铜片膨胀贴在一起，使这个串联电路连通，也就是我们所说的热胀冷缩。

实验二：通过酒精灯对铝条的加热，发现热量从铝条加热的这一端向另一端进行传递，彩票纸变黑，并且越接近于热源的地方黑色区域越宽。

五、实验过程

实验一

操作方法：

1、点燃酒精灯；

2、将酒精灯移至自制串联电路中的两块铜片下方进行加热，注意加热使用酒精灯的外焰；

3、电路连通后（灯泡发光）将酒精灯移开，待铜片冷却，电路将断开（灯泡熄灭）。

实验二

操作方法：

1、点燃酒精灯；

2、将酒精灯移至铝条下方进行加热，注意加热使用酒精灯的外焰；

3、观察彩票纸的变化，热传导的过程直观地用黑色显示出来，能从黑色的宽度对不同区域的热量和温度进行比较。

六、实验效果

1、实验操作方便，简单实用，降低了学生操作的难度，减少了实验误差，实验结果一目了然。

2、让学生更清晰的看到金属的热胀冷缩和热是怎样传递的，实验效果更明显。

七、自我评价

１、改进后的实验材料易取，提高了学生课后亲自动手实验的可能性；

２、改进后的实验现象明显，大大地提高了科学课堂教学的演示率；

3、改进后的实验装置将两个实验合二为一，将原来的实验器材简约化，节约了课堂教学时间，提高了教学效率；

4、实现了演示实验的理念创新，真正以学生为主体，使学生不再把实验看成是专家、教师在实验室的高贵行为，很多是可以在日常生活中亲自动手验证的，并可以大胆地去创新。

总之，通过师生共同进行创新活动，在提高小学实验教学的同时，很好的贯彻了新课程标准的理念，培养了学生的探究意识和创新精神，关注了学生的多元化发展。

案例2、斜面的作用

一、实验在教材中的地位和作用

《斜面的作用》是教科版小学科学六年级上册第一单元第七课的内容。“斜面”是本单元所学习的四种简单机械的最后一种，此前学生已经掌握了一定的研究简单机械的实验方法。

通过实验可以加深学生对斜面的认识，培养他们的思维能力和动手能力，激发他们探究简单机械的兴趣。

二、实验原型

实验一：探究斜面有什么作用。

用一块木板和一个木块搭成斜面，用测力计分别测出直接提升物体所用的力和沿斜面提升物体所用的

力。比较它们的结果。

实验二：研究不同坡度的斜面。

把一块木板分别搭在高低不同的木块上，做成几个坡度不同的斜面，分别沿着这些斜面将一个重物提上去，用测力计测量用了多大的力，进行比较。

二、不足之处:

1、原实验中用手拉测力计，读数的时候很不方便，而且读数也不准确。

2、在研究不同坡度的斜面时，改变坡度不是很方便，不能形成比较直观的比较。

3、实验现象不是很明显，不能让学生很清晰的得出结论。

三、实验原理：

通过对比实验，测出实验数据，然后分析结论。

实验装置图：

四、实验创新与改进之处

创新之处：

使用《斜面的作用》演示器，可以任意改变斜面的坡度，使得实验操作更加简便，实验现象更加直观、清楚。小学科学所有的涉及到斜面方面的知识都可以用这个装置演示出来。所用材料简单易取，既环保又安全。

改进之处：

用固定的弹簧测力计代替手提弹簧测力计，使得读数更加方便、准确。

五、实验器材

《斜面的作用》演示器、弹簧测力计、四个相同钩码、滚轮。

六、实验过程

实验一：探究斜面有什么作用。

1、用弹簧测力计分别测出提起1、

2、

3、4个钩码所用的力。

2、打开自制斜面，将弹簧测力计挂在斜面上，分别将1、2、

3、4个钩码挂在弹簧测力计上，测出此时拉起这些钩码所用的力。

3、将测量的结果进行比较,得出结论。

提升不同的物体（钩码数）我的发现

1 2 3 4

直接提起钩码用的力（N）

在斜面上提起钩码用的力（N）

实验二：研究不同坡度的斜面。

1、测出直接提起滚轮所用的力，也就是斜面坡度为90°时。

2、改变斜面的坡度为75°，用弹簧测力计测出提起滚轮所用的力。

3、然后分别测出坡度为 60°、 45°、30°时。提升滚轮所用的力。

4、比较五个力的大小，得出结论。

直接提起钩码所用的力（N）不同斜面提起钩码所用的力（N）

90°75°60°45°30°

拓展实验：

随着斜面坡度的减小，提起相同物体所用的力也就越小。但是提起物体所经过的距离却随着坡度的减小而增加。说明了斜面省力但是会增加距离，让学生能轻松的理解盘山公路为什么修成“S”型。

六、实验效果：

使用《斜面的作用》演示器与原实验相比，操作更加简单，由实验所得的数据更加准确，实验现象更加直观、形象、有趣。

《斜面的作用》演示器还能演示教材内实验所没有涉及的相关内容，让学生能更轻松的理解斜面的相关知识。七、自我评价：

通过实验器材的改进，加深了学生对斜面的理解，有利于学生更好的掌握简单机械的知识，解决了教师在教学中

难以解决的问题。

案例3、下沉的物体会受到水的浮力吗

一、实验或器材在教材中所处的地位与作用

《下沉的物体会受到水的浮力吗》，这一课是在学生学习了《浮力》一课的基础上，引导学生继续探究浮力与物体在水中沉浮之间的关系。浮在水面上的物体，在水中受到水的浮力作用，学生容易理解，而下沉的物体在水中是不是受到水的浮力作用，学生很难理解。

二、实验原型及不足之处

实验一：下沉的物体是否受到水的浮力

实验二：下沉的物体在水中受到的浮力大小会变化吗

实验创新之处：我们自制了一个教具叫做多用测力仪。

实验改进之处：将原实验一和实验二都改为对比实验，利用多用测力仪优化实验教学。

四、实验器材

多用测力仪、测力计、钩码、量杯、水

五、实验原理及装置说明

物体在水中受到的浮力等于物体在空气中的重力减去物体在水中的重力。

F浮=G空- G水

研究的问题：下沉的物体会受到水的浮力吗？

所需器材：多用测力仪、测力计、钩码、量杯、水

实验方法：对比试验

实验步骤：

实验一：

在空气中的重力在水中的重力浮力

0.5N 0.4N 0.1N

实验结果：物体在水中受到浮力的作用。

小部分浸入水中大部分浸入水中全部分浸入水中

在空气中的重力0.50.50.5

在水中的重力0.490.440.4

浮力大小0.010.060.1

排开的水量少较多多

实验二：

实验结果:

物体在水中排开的水量多，受到水的浮力大；排开的水量少，受到水的浮力小。

六、实验效果：

对比分明，操作简便，直观形象，效果明显。

七、自我评价：

该实验设计符合学生年龄特征和心理特点，便于学生操作，便于学生观察，从而培养学生的观察能力，实验能力和思维能力。

多用测力仪教具的使用，能使实验化复杂为简单，能使观察更直观，能使实验现象更明显，能使实验效果更好。

案例4、杠杆类工具的研究

一、内容分析：

前一课，学生通过探索，发现了杠杆省力、费力、不省力不费力的规律。本课中的实验，将引导学生对杠杆的认识向生活迁移。帮助学生理解熟悉生活中杠杆类工具的科学原理。

二、实验原型及不足之处：

本课原教材中只设计了铁片开油漆桶、开瓶器开瓶、夹子夹物这一组实验，目的是通过寻找杠杆三点位置，分析并判断是否省力。没有进一步针对三点位置的变动与杠杆是否省力、是否改变力的方向做明确的探究；本课实验只是引导学生从省力角度对杠杆类工具分类，具有一定局限性，没有形成知识发散。

三、实验原型及不足之处

在原有实验的基础上进行了深挖，我引导学生根据杠杆三点位置的变动，分析归纳出三种类型的杠杆：支点在中间时、阻力点在中间时、用力点在中间时，并设计出实验进行演示验证。

四、实验教学演示

1、自制杠杆实验器材、弹簧秤、钩码

2、过程演示

五、创新亮点

1、对杠杆类工具实验内容进行了有益的补充，进一步体现了杠杆类工具的“研究”这一主题。

2、实验器材为原创，可以进行杠杆三点位置变换的实验展示，还可以拆装成杠杆类工具：杆秤和独轮车，具有趣味性，为后面实践制作杠杆类工具做了铺垫。

生活中的杠杆类工具